本发明涉及确定三维工序间模型可调整范围的方法，属于三维工艺设计领域。
背景技术：
在二维工艺设计领域，生产中发生工艺更改主要采用二维工艺卡片的更改模式。这样的更改模式比较繁琐，首先，由工艺员发出更改单，工艺负责人校对、审核；然后，工艺资料档案部门使更改单生效；其次，工艺员根据发放的更改单对工艺规程进行更改；紧接着档案部门将更改后的工艺文件发放；最后，工艺文件从此采用更改后的状态指导生产。这样的模式存在着诸多弊端，如工艺更改过程的不完整，工艺更改过程的不可控和工艺更改信息不一致。
目前，三维设计制造过程中工艺更改更多的是对三维工序间模型的操作，例如添加工序间模型，删除工序间模型，编辑当前工序间模型；而在三维工艺更改中最常见的是对工序间模型的调整，可以简化为工序沿工艺路线的上移或者下移。但是根据不同的工艺要求，一些工序的调整是有范围限制，如何判断工序调整的范围时本发明的核心思想。
现有的三维工艺研究对工序调整还是个空白，专利“三维工艺的顺序建模方法及装置”(专利申请号：cn201410003672.8)阐述了一种基于加工顺序的建模方法，通过获取第一工序的第一工序模型；按照去除材料方式使用第二工序的工序内容更新第一工序模型得到第二工序模型；然而对于加工顺序的调整并没有进行阐述。专利“面向工序更改的三维工序模型自动更新方法”(专利申请号：cn201710146744.8)阐述了工序更改完毕后，比较旧工艺树与新工艺树从而获得三维工序模型的更新范围，对于需要更新的三维模型进行工艺信息的更新，从而实现整体的工序模型的自动更新，但并不能在工序更改之前获取更新范围。专利“面向机加工艺的三维工艺模型建模方法”(专利申请号：cn201410295671.5)阐述了以工序间模型为载体，将工艺属性信息和工艺标注信息集成在所述的工序间模型上，最终实现工艺信息和三维工序模型的结构化和集成化。三维工艺更改频繁，以上学者并没有研究三维工序的可调整范围，现有的技术均没有解决如何确定三维工序间模型可调整范围。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种确定三维工序间模型可调整范围的方法，解决了现有三维设计更改无法实现确定工序间模型可调整范围的问题，为工艺更改做好了辅助工作。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种确定三维工序间模型可调整范围的方法，包括以下步骤：
(1)根据需要加工成型的产品，制作工艺结构树，该工艺结构树包含工序1、工序2、…、工序n，n为整数；
(2)确定工序1、工序2、…、工序n的加工特征为t1、t2、…、tn；
(3)选择需要调整的工序；
(4)对比向上遍历的工序间模型与当前工序间模型之间关系，若为相互干涉关系则输出该遍历的工序建模型的节点数，若不存在相互干涉关系则继续遍历直至工序序列的首道工序；
(5)对比向下遍历的工序间模型与当前工序间模型之间关系，若为相互干涉关系则输出该遍历的工序建模型的节点数，若不存在相互干涉关系则继续遍历直至工序序列的末道工序；
(6)获取向上或向下遍历工序序列所得的节点；
(7)输出工序间模型顺序调整的范围。
作为优选，所述步骤(4)中，两个工序间的特征分为关联关系与平行关系；关联关系的两个工序间模型上的特征加工过程有前后之分，平行关系的两个工序间模型上的特征加工过程无前后之分。
作为优选，所述步骤(4)中，两个工序间的特征通过以下步骤判定：
步骤1：选择加工特征a、b；
步骤2：获取加工特征a、b的加工表面fa、fb；
步骤3：判断fa、fb是否是为相同加工表面，若是则转至步骤4；若不是则转至步骤6；
步骤4：获取加工特征a、b加工表面的加工形状；
步骤5：判断表面加工形状是否存在交集，若存在则加工特征a、b为相互关联关系，若不存在则加工特征a、b为相互平行关系；
步骤6：获取加工特征a、b加工表面fa、fb的法向量
步骤7：判断是否
步骤8：获取加工特征a、b在加工表面fa、fb的投影sa、sb；
步骤9：判断sa、sb是否存在交集，若不存在交集则加工特征a、b为相互平行关系，若存在交集则加工特征a、b为相互关联关系。
作为优选，所述步骤(4)中，若两个工序的加工特征a、b为平行关系，则工序间模型a、b为相互非干涉关系，若加工特征a、b为关联关系，则工序间模型a、b为相互干涉关系。
作为优选，(a)选择需要调整的加工工序为第i个加工工序，i<n；
(b)将工艺路线向上确定第j个工序间模型与第i个工序间模型的相互关系，0≤j<i，判断工序i的特征与工序j的特征的相互关系，如两个工序的工序间模型为相互干涉关系，进入(c)；如两个工序的工序间模型为相互非干涉模型，进步工序(d)；
(c)输出该工序j；
(d)j＝i-1，重复步骤(b)；
(e)将工艺路线向上确定第k个工序间模型与第i个工序间模型的相互关系，i<k≤n，判断工序i的特征与工序k的特征的相互关系，如两个工序的工序间模型为相互干涉关系，进入(f)；如两个工序的工序间模型为相互非干涉模型，进步工序(h)；
(f)输出该工序k；
(h)k＝i+1，重复步骤(e)；
(l)获得工序间调整模型的范围为(j，k)。
有益效果：本发明的确定三维工序间模型可调整范围的方法，解决了现有三维设计更改无法实现确定工序间模型可调整范围的问题，为工艺更改做好了辅助工作；本发明也提出了工序间模型相互关系判定方法，方便简洁的将工序间模型相互关系进行分类，直观的指导工艺更改，提高工艺更改的速度。
附图说明
图1是本发明的加工特征相互关系判定方法流程图；
图2是本发明的工序间模型相互关系判定方法流程图；
图3是本发明的确定工序间模型可调整范围方法流程图；
图4是本发明的干涉特征与非干涉特征示意图；
图5是本发明的不在同一加工面特征示意图；
图6是本发明的加工特征在加工表面投影面积示意图；
图7是本发明的具体实例零件工序序列示意图。
具体实施方式
一种确定三维工序间模型可调整范围的方法，包括如下内容：
1：特征关系进行分类；2：工序间模型关系进行分类；3：判定工序间模型相互关系；4：确定工序间模型可调整范围；
由上述所述将特征关系进行分类，本发明根据特征之间的关系根据其是否影响相互加工，分为关联关系与平行关系；关联关系的两个工序间模型上的特征加工过程有前后之分，平行关系的两个工序间模型上的特征加工过程无前后之分。
如图7所示工艺结构树中含有8个特征，分别是：方槽特征、方形凸台特征、半圆槽特征、平面特征、槽特征、通槽特征、盲孔特征以及通孔特征。
根据加工特征的相互关系，将工序间模型关系分为相互干涉关系和相互非干涉关系，具有关联关系的两个工序间模型为相互干涉关系，平行关系的两个工序间模型为相互非干涉关系。两个相互干涉关系的工序间模型不可以进行工序调整，两个相互非干涉关系的工序间模型可以进行工序调整。
本发明提出工序间模型相互关系判定算法，判断工序间模型相互关系的过程可以分为四个阶段，阶段一为加工表面判断，阶段二为法向量判断，阶段三为投影面积判断，阶段四为加工表面形状判断，具体步骤如下：
步骤1：选择需要调整的工序间模型a、b；
步骤2：获取工序间模型a、b的加工表面fa、fb；
步骤3：判断fa、fb是否是为相同加工表面，若是则工序间模型a、b为相互非关涉关系；若不是则转至步骤4；
步骤4：获取工序间模型a、b加工表面的法向量
步骤5：判断是否
步骤6：获取工序间模型a、b加工特征在加工表面的投影sa、sb；
步骤7：判断sa、sb是否存在交集，若不存在则工序间模型a、b为相互非关涉关系，若存在则工序间模型a、b为相互关涉关系。
如图4所示，双孔特征与槽特征为相互非干涉关系，槽特征与孔特征为相互干涉关系，双孔特征与孔特征为相互非干涉关系，从而需要判断工序间模型的相互关系。
如图5所示，槽特征所在的加工表面为f1，f1的法向量为
如图6为图4在加工表面的投影面积，槽特征与双孔特征有相同加工表面，但其在加工表面的投影面积没有交集，所以槽特征与双孔特征为相互非干涉关系；槽特征与孔特征没有相同的加工平面，但是其法向量平行，因为槽特征与孔特征在加工平面的投影面积有交集，从而判断出槽特征与孔特征为相互干涉关系。
工序间模型相互关系的判断方法，两个相互干涉关系的工序间模型不可以进行工序调整，两个相互非干涉关系的工序间模型可以进行工序调整；具体算法步骤下：
步骤1，选择工序间模型a、b，并且获取工序间模型的加工特征a、b；
步骤2，根据加工特征相互关系的判断方法,判断加工特征a、b的相互关系；
步骤3，若加工特征a、b为平行关系，则工序间模型a、b为相互非干涉关系，若加工特征a、b为关联关系，则工序间模型a、b为相互干涉关系；
步骤4，输出工序间模型相互关系。
如图所示工艺结构树种含有9个工序间模型，工序间模型1为预处理模型，是整个工序的基础，不能进项调整，则其余工序间模型均可通过工序间模型相关关系判定算法进行判定相互关系。接下来举例说明，工序间模型用mi(i＝1,2,…,9)表示：
m2的特征为方形槽特征，m3的特征为方形凸台特征，由工序间模型相关关系判定算法的阶段1加工表面判断，属于同一加工表面，所以判定m2、m3为相互非干涉关系，两道可以进行调整。
m7的特征为通槽特征，m9的特征为通孔特征，由工序间模型相关关系判定算法的阶段1加工表面判断为不同加工面，进行阶段2不同加工面法向量判断，两个加工面的法向量不平行，则m7、m9为相互非干涉关系，两道可以进行调整。
m5的特征为平面特征，m6的特征为槽特征，其含有不同的加工表面，由工序间模型相关关系判定算法的阶段1为不同加工表面，阶段2加工面法向量平行，阶段3判断特征在加工表面的投影面积存在交集，所以m5、m6为相互干涉关系，两道不可以进行调整。
由上可知工序间模型的相互关系，然后根据确定工序间模型可调整范围算法，确定工序的调整范围，具体步骤如图3所示：
步骤1：获取零件加工序序列，选择需要调整的工序；
步骤2：由此道工序向上和向下遍历工序序列；
步骤3：对比向上遍历的工序间模型与当前工序间模型之间关系，若为相互干涉关系则输出该遍历的工序建模型的节点数，若不存在相互干涉关系则继续遍历直至工序序列的首道工序；
步骤4：对比向下遍历的工序间模型与当前工序间模型之间关系，若为相互干涉关系则输出该遍历的工序建模型的节点数，若不存在相互干涉关系则继续遍历直至工序序列的末道工序；
步骤5：获取向上或向下遍历工序序列所得的节点；
步骤6：输出工序间模型顺序调整的范围。
如图6所示举例说明，零件工序序列已经给出，若铣床设备出现故障而不能进行加工制造，需要调整工序，将工序8与工序9先进行加工，按照本发明实施方式。
以工序8为调整对象，按照确定工序间模型可调整范围算法，沿着工艺路线向上遍历工序路线，判断工序间模型的相互关系可知：m5与m8为相互干涉关系，停止向上遍历，输出工序5节点；接着沿着工艺路线向下遍历工序路线，直至工序末节点，输出工序末节点，所以由确定工序间模型可调整范围方法可以确定m8的调整范围为(5,9)。
以工序9为调整对象，按照确定工序间模型可调整范围算法，沿着工艺路线向上遍历工序路线，判断工序间模型的相互关系可知：m9与剩余工序间模型均为相互非干涉关系，则输出首节点，因为工序9为末节点，则无需沿着工艺路线向下遍历工序路线，输出工序末节点，所以由确定工序间模型可调整范围方法可以确定m9的调整范围为(1,9)。
由此可知，本发明提出的一种确定三维工序间模型可调整范围的方法，可以快速的在工艺序列中确定工序间模型的可调整范围，更直观的指导工艺更改，提高工艺更改的速度，为三维工序间模型动态重构奠定了基础。